CN114683458A - 一种用于陶瓷管壳等静压工艺的硅胶垫制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于陶瓷管壳等静压工艺的硅胶垫制备方法，包括以下步骤：a.在陶瓷生坯叠层顶面四周围合设置凸缘，将陶瓷生坯叠层水平放置；b.将组份A与组份B混合得到硅胶液，置于真空环境下脱泡，向陶瓷生坯叠层倒入硅胶液，将所有腔体填满并在凸缘内平铺成整体；c.对硅胶液进行固化，固化完毕后将固化物从陶瓷生坯叠层上分离，得到目标硅胶垫。本发明利用预先配置好的硅胶液，在陶瓷生坯叠层中固化，再将固化后的硅胶与陶瓷生坯叠层分离，这样便制作成可以与腔体完全贴合的硅胶垫，可以有效防止等静压过程中腔体变形和结构坍塌，提高了产品合格率。
Description
技术领域
本发明涉及通信器材，具体地指一种用于陶瓷管壳等静压工艺的硅胶垫制备方法。
背景技术
随着光通讯技术的发展，对光传输速率的要求越来越高，随之而来对光模块的要求也越来越高，而光器件作为光模块的核心部件尤其重要。陶瓷管壳作为光器件的重要组成部分，对光器件的可靠性、耐用性起着决定性的作用。陶瓷管壳由金属件和陶瓷件组成，金属件起着散热、密封的作用，陶瓷件起着绝缘，传输信号的作用。
现有陶瓷管壳的陶瓷熔封工艺过程为：生瓷料准备→流延制模→冲片冲腔→冲孔并填充金属化→金属化印制→叠片压层→热切→侧面金属化印制→排胶烧结→电镀或化学镀Ni→钎焊封口环和外引线→电镀Ni-Au→外壳检漏、电测试→IC芯片安装→引线键合→IC芯片检测→封盖→检漏→成品测试→打印包装，现有陶瓷生坯叠层1结构如图1所示，陶瓷生坯叠层1底面为封闭的平面，顶面为开孔平面，腔体2为从陶瓷生坯叠层1顶面向底面开设，腔体2 在陶瓷生坯叠层1上规则排列。陶瓷生坯叠层1在热切前会进行等静压过程，等静压时陶瓷生坯叠层1底部垫有承压板、顶面设有硅胶垫来承受压力。
随着传输速率的要求越来越高，对于传输信号的要求也越来越高，为满足信号传输的功能，陶瓷管壳中陶瓷件的布线设计也会越来越复杂，这必然会造成陶瓷的腔体结构越来越复杂，腔体深度越来越深。腔体结构越复杂，腔体深度越深，在陶瓷件制作的等静压过程中防变形难度就会越大。目前行业内用于陶瓷管壳等静压的硅胶垫普遍是实心平板型的，如图2所示，这种结构的硅胶垫用于腔体结构复杂且腔深较深的产品时往往由于硅胶垫变形的有限性而无法填充满形状复杂且腔体较深的结构，而容易产生变形和坍塌，影响产品的合格率。
因此，需要开发出一种操作简单、适应性好的用于陶瓷管壳等静压工艺的硅胶垫制备方法，制成与叠片上的腔体完全贴合的硅胶垫，有效防止等静压过程中腔体变形和结构坍塌，提高产品合格率。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种操作简单、适应性好的用于陶瓷管壳等静压工艺的硅胶垫制备方法，制成与叠片上的腔体完全贴合的硅胶垫，有效防止等静压过程中腔体变形和结构坍塌，提高产品合格率。
本发明的技术方案为：一种用于陶瓷管壳等静压工艺的硅胶垫制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.在陶瓷生坯叠层顶面四周围合设置凸缘，将陶瓷生坯叠层水平放置；
b.将双组份液体硅胶的A组分和B组分混合得到硅胶液，所述 A组分为羟基封端的聚有机硅氧烷，所述B组分为包括固化剂、交联剂、功能化填料以及添加剂的混合物，硅胶液置于真空环境下脱泡，向陶瓷生坯叠层倒入硅胶液，将所有腔体填满并在凸缘内平铺成整体；
c.对硅胶液进行固化，固化完毕后将固化物从陶瓷生坯叠层上分离，得到目标硅胶垫。
优选的，步骤a中凸缘与陶瓷生坯叠层一体成型，所述凸缘为陶瓷生坯叠层成型时顶面四周边缘向上挤压形成；
优选的，步骤a中凸缘与陶瓷生坯叠层分体设置，所述凸缘为沿陶瓷生坯叠层成型后顶面边缘粘贴的胶带。
优选的，所述A组分为羟基封端的聚有机硅氧烷。
优选的，所述B组分中固化剂、交联剂、功能化填料、硅烷偶联剂的质量百分含量分别为55-70％、20-25％、5-10％、5-10％，所述固化剂为正硅酸乙酯，交联剂为二月桂酸二丁基锡，功能化填料为气相二氧化硅，添加剂为硅烷偶联剂，所述A组分和B组分体积比为1:0.75～1.5。
优选的，所述步骤b中硅胶液置于-0.5Mpa～-0.1Mpa的真空环境下脱泡5～10min，重复脱泡多次直至硅胶液无气泡。
优选的，步骤c中硅胶液在50～60℃的条件下反应30～40min进行固化。
进一步的，在50℃的条件下反应30min进行固化。
优选的，所述腔体为陶瓷生坯叠层顶部朝底部开设包括正方形、长方形、三角形、圆形、椭圆形、腰圆形的规则盲孔中的一种或多个规则盲孔连通形成的复杂结构。
优选的，所述陶瓷生坯叠层为氧化铝陶瓷生坯材质或氮化铝陶瓷生坯材质。
优选的，步骤c中硅胶液倒至与凸缘顶部平齐。
本发明的有益效果为：
1.本发明利用预先配置好的硅胶液，在陶瓷生坯叠层中固化，再将固化后的硅胶与陶瓷生坯叠层分离，这样便制作成可以与腔体完全贴合的硅胶垫，可以有效防止等静压过程中腔体变形和结构坍塌，提高了产品合格率。
2.本方法操作简单，可以适用于任何复杂结构及不同腔体深度的陶瓷管壳等静压工艺所需的硅胶垫，可以有效防止等静压过程造成的腔体变形和结构坍塌，为解决这类问题提供了新的思路。
3.本发明的凸缘可以在陶瓷生坯叠层成型过程中挤压形成，也可以采用胶带在平面状的顶面直接粘贴形成凸缘，方便快捷的将硅胶液倒入固化。
附图说明
图1为现有陶瓷生坯叠层结构示意图
图2为现有硅胶垫结构示意图
图3为本发明陶瓷生坯叠层结构示意图
图4为本发明目标硅胶垫结构示意图
图5为本发明目标硅胶垫结构俯视图
其中：1-陶瓷生坯叠层2-腔体3-边缘4-目标硅胶垫5-现有硅胶垫。
具体实施方式
下面具体实施例对本发明作进一步的详细说明。实施例中羟基封端的聚有机硅氧烷、正硅酸乙酯、二月桂酸二丁基锡、气相二氧化硅均采用市售产品，硅烷偶联剂为市售的KH-570硅烷偶联剂。
如图1所示为现有陶瓷生坯叠层1结构示意图已在背景技术中作了详细说明，于此不再赘述。
实施例1
本发明提供一种用于陶瓷管壳等静压工艺的硅胶垫制备方法，包括以下步骤：
a.如图3所示，在陶瓷生坯叠层1顶面四周围合设置凸缘3(本实施例中凸缘3与陶瓷生坯叠层1一体成型，为陶瓷生坯叠层1压层成型时采用对应的压模，使顶面四周边缘向上挤压形成)，将陶瓷生坯叠层1水平放置；
b.将双组份液体硅胶的A组分(羟基封端的聚有机硅氧烷)和 B组分(正硅酸乙酯：二月桂酸二丁基锡：气相二氧化硅：硅烷偶联剂质量比＝70:20:5:5)按体积比1:1混合均匀得到硅胶液，将混合好的硅胶液置于-0.5MPa的真空环境下脱泡10min，重复脱泡3次直至硅胶液无气泡，向陶瓷生坯叠层1倒入硅胶液，将所有腔体2 填满并在凸缘3内平铺成整体，本实施例中各腔体2有长方形盲孔结构，也有大小两个方形孔连通形成的复杂结构；
c.对硅胶液在50℃的条件下反应30min进行固化，固化完毕后将固化物从陶瓷生坯叠层1上分离，得到目标硅胶垫4，如图4-5 所示。
实施例2
本发明提供一种用于陶瓷管壳等静压工艺的硅胶垫制备方法，包括以下步骤：
a.如图3所示，在陶瓷生坯叠层1顶面四周围合设置凸缘3(本实施例中凸缘3与陶瓷生坯叠层1一体成型，为陶瓷生坯叠层1压层成型时采用对应的压模，使顶面四周边缘向上挤压形成)，将陶瓷生坯叠层1水平放置；
b.将双组份液体硅胶的A组分(羟基封端的聚有机硅氧烷)和 B组分(正硅酸乙酯：二月桂酸二丁基锡：气相二氧化硅：硅烷偶联剂质量比＝55:25:10:10)按体积比1:1混合均匀得到硅胶液，将混合好的硅胶液置于-0.1MPa的真空环境下脱泡5min，重复脱泡3次直至硅胶液无气泡，向陶瓷生坯叠层1倒入硅胶液，将所有腔体2 填满并在凸缘3内平铺成整体，本实施例中各腔体2有长方形盲孔结构，也有大小两个方形孔连通形成的复杂结构；
c.对硅胶液在50℃的条件下反应30min进行固化，固化完毕后将固化物从陶瓷生坯叠层1上分离，得到目标硅胶垫4，如图4-5 所示。
实施例3
本发明提供一种用于陶瓷管壳等静压工艺的硅胶垫制备方法，包括以下步骤：
a.如图3所示，在陶瓷生坯叠层1顶面四周围合设置凸缘3(本实施例中凸缘3与陶瓷生坯叠层1一体成型，为陶瓷生坯叠层1压层成型时采用对应的压模，使顶面四周边缘向上挤压形成)，将陶瓷生坯叠层1水平放置；
b.将双组份液体硅胶的A组分(羟基封端的聚有机硅氧烷)和B组分(正硅酸乙酯：二月桂酸二丁基锡：气相二氧化硅：硅烷偶联剂质量比＝70:20:5:5)按体积比1:1.5混合均匀得到硅胶液，将混合好的硅胶液置于-0.5MPa的真空环境下脱泡10min，重复脱泡3 次直至硅胶液无气泡，向陶瓷生坯叠层1倒入硅胶液，将所有腔体 2填满并在凸缘3内平铺成整体；
c.对硅胶液在50℃的条件下反应30min进行固化，固化完毕后将固化物从陶瓷生坯叠层1上分离，得到目标硅胶垫4，如图4-5 所示。
实施例4
本发明提供一种用于陶瓷管壳等静压工艺的硅胶垫制备方法，包括以下步骤：
a.在现有陶瓷生坯叠层1顶面四周围合设置凸缘3(本实施例凸缘3与陶瓷生坯叠层1分体设置，凸缘3为沿陶瓷生坯叠层1成型后顶面边缘粘贴的胶带)，将陶瓷生坯叠层1水平放置；
b.将双组份液体硅胶的A组分(羟基封端的聚有机硅氧烷)和 B组分(正硅酸乙酯：二月桂酸二丁基锡：气相二氧化硅：硅烷偶联剂质量比＝70:20:5:5)按体积比1:0.75混合均匀得到硅胶液，将混合好的硅胶液置于-0.5MPa的真空环境下脱泡10min，重复脱泡3 次直至硅胶液无气泡，向陶瓷生坯叠层1倒入硅胶液，将所有腔体 2填满并在凸缘3内平铺成整体；
c.对硅胶液在50℃的条件下反应30min进行固化，固化完毕后将固化物从陶瓷生坯叠层1上分离，得到目标硅胶垫4，如图4-5 所示。
对比例
按实施例1中步骤制备对比硅胶垫A，不同之处仅在于步骤b 中将双组份液体硅胶的A组分和B组分按体积比1:2混合。
按实施例1中步骤制备对比硅胶垫B，不同之处仅在于步骤b 中将双组份液体硅胶的A组分和B组分按体积比1:0.5混合。
将现有的平板状硅胶垫作为对比硅胶垫C。
将实施例1-4所得目标硅胶垫以及对比硅胶垫A、B、C用于陶瓷生坯叠层的等静压工序，统计1bar下产品的合格率如下表1所示。
表1陶瓷生坯叠层合格率
从表1可以看出，相比于采用现有硅胶垫进行等静压的陶瓷生坯叠层，采用本发明实施例目标硅胶垫进行等静压的的陶瓷生坯叠层具有产品合格率高的优点，而且对于双组份液体硅胶的A组分和 B组分，混合比例若不符合本发明体积比1:0.75～1.5，产品合格率将大幅下降。
Claims (10)
1.一种用于陶瓷管壳等静压工艺的硅胶垫制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.在陶瓷生坯叠层(1)顶面四周围合设置凸缘(3)，将陶瓷生坯叠层(1)水平放置；
b.将双组份液体硅胶的A组分和B组分混合得到硅胶液，所述A组分为羟基封端的聚有机硅氧烷，所述B组分为包括固化剂、交联剂、功能化填料以及添加剂的混合物，硅胶液置于真空环境下脱泡，向陶瓷生坯叠层(1)倒入硅胶液，将所有腔体(2)填满并在凸缘(3)内平铺成整体；
c.对硅胶液进行固化，固化完毕后将固化物从陶瓷生坯叠层(1)上分离，得到目标硅胶垫(4)。
2.如权利要求1所述的用于陶瓷管壳等静压工艺的硅胶垫制备方法，其特征在于，步骤a中凸缘(3)与陶瓷生坯叠层(1)一体成型，所述凸缘(3)为陶瓷生坯叠层(1)成型时顶面四周边缘向上挤压形成。
3.如权利要求1所述的用于陶瓷管壳等静压工艺的硅胶垫制备方法，其特征在于，步骤a中凸缘(3)与陶瓷生坯叠层(1)分体设置，所述凸缘(3)为沿陶瓷生坯叠层(1)成型后顶面边缘粘贴的胶带。
4.如权利要求1所述的用于陶瓷管壳等静压工艺的硅胶垫制备方法，其特征在于，所述B组分中固化剂、交联剂、功能化填料、硅烷偶联剂的质量百分含量分别为55-70％、20-25％、5-10％、5-10％，所述固化剂为正硅酸乙酯，交联剂为二月桂酸二丁基锡，功能化填料为气相二氧化硅，添加剂为硅烷偶联剂，所述A组分和B组分体积比为1:0.75～1.5。
5.如权利要求1所述的用于陶瓷管壳等静压工艺的硅胶垫制备方法，其特征在于，所述步骤b中硅胶液置于-0.5Mpa～-0.1Mpa的真空环境下脱泡5～10min，重复脱泡多次直至硅胶液无气泡。
6.如权利要求1所述的用于陶瓷管壳等静压工艺的硅胶垫制备方法，其特征在于，步骤c中硅胶液在50～60℃的条件下反应30～40min进行固化。
7.如权利要求6所述的用于陶瓷管壳等静压工艺的硅胶垫制备方法，其特征在于，在50℃的条件下反应30min进行固化。
8.如权利要求1所述的用于陶瓷管壳等静压工艺的硅胶垫制备方法，其特征在于，所述腔体(2)为陶瓷生坯叠层(1)顶部朝底部开设包括正方形、长方形、三角形、圆形、椭圆形、腰圆形的规则盲孔中的一种或多个规则盲孔连通形成的复杂结构。
9.如权利要求1所述的用于陶瓷管壳等静压工艺的硅胶垫制备方法，其特征在于，所述陶瓷生坯叠层(1)为氧化铝陶瓷生坯材质或氮化铝陶瓷生坯材质。
10.如权利要求1所述的用于陶瓷管壳等静压工艺的硅胶垫制备方法，其特征在于，步骤c中硅胶液倒至与凸缘(3)顶部平齐。
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-
2022
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